南网103规约简介.doc

南网103规约简介府河电气集团刘永清二八年四月三日内容索引基本特点-该规约的发展与特点及主要不足功能范畴-该规约文档定义了哪些功能数据报文-定义了哪些用于传送命令和数据报文的帧功能实现-定义的功能是如何在定义的报文帧上实现的配置定义-子站配置和装置数据定义报文规范-详细的数据报文的格式南网103（又称南网104）来源和特点南网103与全国各地区一样， 是根据IEC60870-5-103，在内蒙保信系统主子站通信规约（内蒙103）的基础上发展而来，并汲取各地方完善改良的经验而成。继本质上与内蒙103是同一个系列，所以大部分内容都是相似的。经过发展，它新增了以下几个主要特点： 应用数据的通信报文的控制方式由主从式（也就是标准103规定的问答式）更改为IEC-60870-5-104的报文窗口计数的方式。这样可以简化应用程序的实现，提高效率，减少通信带宽的占用。 对命令报文交换的过程全面增加了一个标识，使通信过程更为可靠，命令执行的控制更为方便，也为命令的并发执行提供了条件。 增加了CPU概念，使得处理对象的粒度可以细化到装置的CPU插件。 扩充了功能，完善了语义，规约的功能和语义表达能力得到了增强，统一并提高了主子站系统的数据表达与综合能力。它的主要不足之处是： 没有脱离标准103的基本框架，它是以信息分类分组为核心而不是以功能为核心的，导致部分命令的执行过于复杂，部分功能有歧义。定义的功能范畴1， 从子站读取配置l 读取子站一次设备对象和二次装置对象（IED）的配置信息已经定义的对象有：母线、线路、发电机、变压器、断路器、刀闸、电抗器、电容器、智能装置（IED）l 读取IED的数据定义信息（点表）IED的数据定义了如下类别：定值区、定值、软压板、模拟量、开关量、保护动作、自检信息、异常告警信息、通讯状态、启动事件、跳闸事件、重合事件、测距事件、故障量、录波通道、故障报告2， 定制子站的数据主站可以定制子站要传送到主站的数据。通过定制，子站只有在满足传送条件下传送定制的数据，其他数据不主动上传。定制包括范围和条件。定制范围可以指定全子站和指定装置。定制的条件由多种条件组合而成，包括：运行状态、数据类别、点表条目、时间范围等。3， 获取子站一级的数据，包括装置的通信状态和运行状态l 从子站读取装置的通信状态主站可以手动或定时读取子站所有装置当前的通信状态可以通过在主站设定来实现定时从子站刷新装置的通信状态。一般装置通信状态改变要求子站主动上送。l 从子站读取装置的运行状态主站可以手动或定时读取子站所有装置当前的运行状态可以通过在主站设定来实现定时从子站刷新装置的运行状态。一般装置运行状态改变要求子站主动上送。4， 获取运行装置的当前数据，包括定值区、定值、模拟量、开关量、软压板l 读取装置的当前定值区或定值 主站可以通过手动或定时读取装置的当前定值区或定值 可以指定定值区或指定CPU读取指定的定值，也可以直接指定为当前定值区 可以指定从子站库存或从装置读取l 读取装置的模拟量的当前值 主站可以通过手动或定时读取装置的模拟量的当前值 可以读取指定CPU的当前模拟量值 可以指定从子站库存或从装置读取l 读取装置的开关量的当前值 主站可以通过手动或定时读取装置的开关量的当前值 可以读取指定CPU的当前开关量值 可以指定从子站库存或从装置读取l 读取装置的软压板投退的当前值 主站可以通过手动或定时读取装置的软压板的当前值 可以读取指定CPU的当前软压板 可以指定从子站库存或从装置读取5， 实时获取子站一级的突发数据，包括：l 子站通信状态变化主站与子站通信状态由通信连接决定，主站和子站应自动处理l 装置通信状态变化子站连接的装置通信状态改变时由子站立即主动上送l 子站配置变化子站的配置改变时由子站上送一条信息，可以为手动或自动触发l 装置定值改变装置定值改变时由子站主动上送，一般应自动触发上送6， 实时获取装置的突发数据，包括：l 定值区的切换l 定值变化数据l 软压板投退l 开关量的变位l 自检信息l 运行告警l 启动事件l 动作事件l 跳闸事件l 重合事件l 测距信息l 故障量l 故障简报以上信息全部由子站实时自动地上送，主站根据配置有选择地显示相应的信息7， 重新获取子站的历史数据l 子站的突发数据和装置的突发数据应长期保存在子站。l 主站在必要时可以有选择地重新读取保存在子站的历史数据。l 重新读取历史数据时选择的条件有： 指定整个子站范围内或指定某个装置 指定要读取的数据的时间范围 指定要读取的数据的类型8， 获取装置的故障录波文件列表l 子站自动从装置获取录波文件并形成录波文件列表l 子站对录波文件作初步故障分析l 对于判断出有故障的录波文件，以故障简报主动上送l 主站通过指定装置和时间范围来重新获取所指定装置的录波时间位于指定时间范围的所有的故障录波文件的清单9， 获取装置的故障录波文件主站可以获取指定装置指定名称的录波文件10， 获取子站或装置的故障报告通过指定子站或装置的一个有效故障绝对时间来获取子站得到或综合的故障报告，子站上送时间上最接近的故障报告数据11， 从子站获取一般文件列表可以指定一个包含通配符的串来获取一个指定的一般文件列表12， 从子站获取一般文件可以获取从获取的一般文件列表中的一般文件，如子站的建模文件等13， 对时l 可以对子站单独对时l 对子站广播对时l 可以对装置单独对时14， 切换定值区在功能开放和操作允许的情况下可以切换装置的运行定值区15， 修改定值在功能开放和操作允许的情况下可以修改装置的定值16， 投退软压板在功能开放和操作允许的情况下可以投退装置的软压板17， 其他功能l 主站可以取消当前尚未完成的命令，子站要停止命令执行并终止传送数据定义的数据报文帧说明报文帧基本格式以iec104中定义的APCI为报文传送控制规范，以iec103为基础扩展的ASDU为数据传送规范，它们共同构成传送的报文格式。通信过程需要一些控制帧来协助完成，这些属于iec104中规定的内容，与具体的数据无关。这个规范中有以下几点为特别扩充的部分：l APCI中报文长度字段被扩展为两个字节l ASDU中应用服务数据单元公共地址被扩展为两个字节应用服务数据单元公共地址（简称ASDU地址）使用两个字节，高8位用于区分应用层内容是与子站本身相关还是与站内某台装置相关，规定： 0H表示子站本身； 1HFEH表示变电站内装置编号；规定一台装置只使用一个编号； FFH用于对子站内所有装置广播。ASDU地址的低3位用来识别CPU号。当进行定值处理时，该域高5位标识定值区号，定值区号0表示当前定值区。如下图:ASDU公共地址扩展字节高5位定值区号低3位CPU号D8D7D6D5D4D3D2D1设备地址l 凡有报文交换的通信过程，基本上都扩充了报文匹配标识字段这种扩充使得主站与子站通信功能的并发执行成为可能，可以有效地利用有限的带宽高效地完成并发命令l 数据报文帧列表下行报文（主站向子站发送的报文）报文类型报文说明兼容性ASDU6对时标准ASDU7总查询标准ASDU10通用分类写标准ASDU21通用分类读标准ASDU13召唤录波文件扩展ASDU15召唤录波文件列表扩展ASDU17召唤历史数据扩展ASDU101召唤一般文件列表扩展ASDU103召唤一般文件扩展上行报文（子站发送到主站的报文）报文类型报文说明兼容性ASDU1突发的非故障事件标准ASDU2突发的故障事件标准ASDU4测距值标准ASDU8总查询结束标准ASDU10通用分类数据标准ASDU12故障简报扩展ASDU14上传录波文件扩展ASDU16上传录波文件列表扩展ASDU18上传历史数据扩展ASDU42上传状态量标准ASDU102上传一般文件列表扩展ASDU104上传一般文件扩展定义功能的实现此处说明完成功能时需要的数据报文帧交换的过程。1， 唤子站配置召唤子站组标题，得到一次设备对象和装置的列表以及这些对象的属性和它们之间的关联关系。这些对象包括：母线、线路、发电机、变压器、断路器、刀闸、电抗器、电容器、装置（IED）。功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤子站组标题ASDU21子站上传组标题ASDU10得到N个对象分组主站召唤第一组的描述ASDU21子站上传第一组的描述ASDU10得到第一组对象列表主站召唤第N组的描述ASDU21子站上传第N组的描述ASDU10得到第N组对象列表主站召唤第一组的属性结构ASDU21子站上传第一组的属性结构ASDU10得到第一组对象属性和对象间的关联关系主站召唤第N组的属性结构ASDU21子站上传第N组的属性结构ASDU10得到第N组对象属性和对象间的关联关系完成此过程后，主站将拥有子站的全部对象的定义，拥有这些这些对象的重要属性，并可在它们之间建立起关联关系。特别是，主站拥有最主要的管理对象装置的列表和基本信息，可以自动或手动地完成召唤装置的数据定义信息（点表）。装置最重要的属性是装置编号、CPU数目和CPU编号。2， 召唤装置定义这就是召唤装置的数据定义信息（点表）。召唤装置定义后可得到该装置的下列信息的详细定义：定值区、定值、软压板、模拟量、开关量、保护动作、自检信息、异常告警信息、通讯状态、启动事件、跳闸事件、重合事件、测距事件、故障量、录波通道、故障报告。功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤装置的第1个CPU组标题ASDU21子站上传装置的第1个CPU组标题ASDU10得到第一个CPU数据定义N个分组信息主站召唤第1个CPU第一组的描述ASDU21子站上传第1个CPU第一组的描述ASDU10得到第一个CPU第一组数据定义描述主站召唤第1个CPU第N组的描述ASDU21子站上传第1个CPU第N组的描述ASDU10得到第一个CPU第N组数据定义描述主站召唤第1个CPU第一组属性结构ASDU21子站上传第1个CPU第一组属性结构ASDU10得到第一个CPU第一组数据定义的属性主站召唤第1个CPU第N组属性结构ASDU21子站上传第1个CPU第N组属性结构ASDU10得到第一个CPU第N组数据定义的属性主站召唤装置的第N个CPU组标题ASDU21子站上传装置的第N个CPU组标题ASDU10得到第N个CPU数据定义N个分组信息主站召唤第N个CPU第一组的描述ASDU21子站上传第N个CPU第一组的描述ASDU10得到第N个CPU第一组数据定义描述主站召唤第N个CPU第N组的描述ASDU21子站上传第N个CPU第N组的描述ASDU10得到第N个CPU第N组数据定义描述主站召唤第N个CPU第一组属性结构ASDU21子站上传第N个CPU第一组属性结构ASDU10得到第N个CPU第一组数据定义的属性主站召唤第N个CPU第N组属性结构ASDU21子站上传第N个CPU第N组属性结构ASDU10得到第N个CPU第N组数据定义的属性3， 获取装置当前的定值区、定值、模拟量、开关量、软压板这些信息都是被定义为通用分类数据，因此其实现过程相似。主站在召唤装置定义后拥有这些数据的分组信息，因此召唤这些数据就是找到相应的分组然后召唤相应组的当前值。如果指定了CPU则只召唤相应的CPU即可。功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤第1个CPU第一组的当前值ASDU21子站上传第1个CPU第一组的当前值ASDU10得到第一个CPU第一组当前值主站召唤第1个CPU第N组的当前值ASDU21子站上传第1个CPU第N组的当前值ASDU10得到第一个CPU第N组当前值主站召唤第N个CPU第一组的当前值ASDU21子站上传第N个CPU第一组的当前值ASDU10得到第N个CPU第一组当前值主站召唤第N个CPU第N组的当前值ASDU21子站上传第N个CPU第N组的当前值ASDU10得到第N个CPU第N组当前值4， 获取子站一级的数据，包括装置的通信状态和运行状态这是通过对子站总查询来完成的。功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站总召唤ASDU7地址为0子站上传装置通信状态和运行状态ASDU42得到装置通信状态和运行状态子站总召唤结束ASDU85， 实时获取子站和装置的突发数据这是通过子站主动上传报文来完成的。下面的报文是子站自动发送的，只有在发生相应的事件时才会有报文上送。功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注子站突发的非故障事件ASDU1定值改变FUN=252配置改变FUN=0子站突发的故障事件ASDU2子站故障测距ASDU4子站故障量ASDU10子站故障简报ASDU126， 重新获取子站的历史数据功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤历史数据ASDU17子站上传历史数据ASDU187， 获取装置的故障录波文件列表功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤录波文件列表ASDU15子站上传录波文件列表ASDU168， 获取装置的故障录波文件功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤录波文件ASDU13子站上传录波文件ASDU149， 获取子站的一般文件列表功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤一般文件列表ASDU101子站上传一般文件列表ASDU10210， 获取子站的一般文件功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站召唤一般文件ASDU103子站上传一般文件ASDU10411， 对时功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站对时ASDU612， 切换定值区、修改定值、投退软压板这是通过通用分类写来完成的。功能的完成过程和报文交换流程如下：主体命令或数据报文帧备注主站带确认的写条目ASDU10子站肯定或否定确认写条目ASDU10主站带执行的写条目ASDU10子站肯定或否定执行写条目ASDU1013， 取消命令发送一帧COT=252其他与命令帧完全相同的帧。配置定义详细说明1， 子站配置组标题定义GIN特征字符串备注0xx00H装置配置0xx00H线路配置0xx00H母线配置0xx00H开关配置0xx00H变压器配置0xx00H发电机配置0xx00H 电抗器配置0xx00H 电容器配置0xx00H 刀闸配置2， 装置数据组标题定义GIN特征字符串备注0xx00H定值0xx00H定值区号0xx00H模拟量0xx00H软压板0xx00H状态量包括保护事件、自检信息、开入量等，一般都用FUN/INF组合来表示，用ASDU1、ASDU2、ASDU42等传输0xx00H故障量主要指装置动作时产生的故障量信息，例如：最大电流、零序电流、故障时各项电压等等！具体值信息通过ASDU10报文自动上送；第0条目固定为“故障时间”，描述无需上送，但每次上送实际值必须填写，其它信息条目号从1开始起编；3， 装置数据类型定义类型标识类型含义0开关量1保护动作信号2装置自检告警4， 故障类型定义用一个字节表示